创新基金 众石科技定稿

创新基金众石科技定稿创新基金众石科技定稿项目编号：档案编号：2007年度科技型中小企业技术创新资金项目申请资料项目类别：无偿资助项目名称：车身开发同步快速成形性分析系统企业名称：企业法定代表人：企业所在地：推荐单位：天津新技术产业园区管委会天津市科学技术委员会创新基金众石科技定稿创新基金众石科技定稿目录TOC\o"1-2"\h\z\u第一部分项目概述 1第二部分企业概况 2第一章基本信息 2第二章管理团队 3第三章企业现有能力 4第四章企业发展历程及抵御风险能力 8第三部分项目技术与产品实现 12第一章项目基本情况 12第二章项目技术方案 14第三章项目产品化 32第四部分项目产品市场与竞争 34第一章市场概述 34第二章竞争分析 35第三章市场策略 36第五部分商业模式 39第六部分财务与预测 41第一章企业历史财务分析 41第二章项目投融资 41第三章项目经济效益分析 42第四章企业发展预测 43第七部分企业财务基本数据 45第八部分附件 47创新基金众石科技定稿第一部分项目概述总体概述：本项目引入同步工程理论，结合冲压专业知识和已开发的“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”，在车身开发过程中，对车身及覆盖件设计的冲压成形性提出准确可行的分析评审方案，同时采用板料成形CAE技术中的快速模面技术建立所制定评审方案的有限元分析模型，通过有限元逆算法和增量法的配合使用为评审方案的制定提供初步的成形信息，并完成快速的数值模拟分析，实现对车身及覆盖件的设计进行快速准确的工艺性评审，制定出所分析覆盖件精确的冲压成形工艺方案。技术创新点：1)采用CAE技术中的快速模面技术与冲压工艺经验知识相结合，在覆盖件数模的基础上按照制定的分析评审方案快速地建立起CAE分析模型，快速实现工艺评审方案的验证。2)在快速建立评审方案的分析模型之后，采用有限元逆算法和增量法的配合使用来实现快速的数值模拟，减少有限元模拟时间，有效地配合评审方案的快速验证与分析。3)引入同步工程理论，将整个评审流程和快速成形性分析模块在“车覆盖件冲压工艺设计系统”的基础上集成。鉴定情况：本系统的核心部分“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”已通过国家科技部中小型企业创新基金验收，并取得计算机软件著作权登记证书。环保评价：本系统不存在环保问题。

第二部分企业概况第一章基本信息企业名称天津新技术产业园区#####科技有限公司成立时间2001年7月注册资本50万元法人代表企业负责人联系人姓名最高学历专业身份证号码职称办公电话移动电话E-mail股东构成股东名称(或姓名)投资者经济形态法人代码(或身份证号)是否上市公司是否境外公司或外籍所占股份投资方式货币货币货币货币开户银行信用等级帐号上年研究开发经费投入135.23万元上年度缴税总额12.68万元上年度创汇0万美元企业登记类型有限责任公司员工总数35人企业类型研发型已有成果数生产场地面积594.7m企业特性认定的高新技术企业第二章管理团队核心团队总经理#####，45岁，毕业于天津大学机械CAD专业，获硕士学位，具有高级工程师职称。1984年至1995年在天津汽车制造厂工作，积累了一定的基层工作经验，为将来的项目开发和企业管理工作打下了坚实的基础。1995年至2001年担任天津汽车模具有限公司副总经理，高级工程师职称，具有多年的企业管理经验。现全面负责公司的日常经营事务，制订公司发展的战略目标，协调各部门之间关系。财务经理#####，47岁，1986年毕业于天津市化工局职工大学，工业会计专业本科毕业，1988年取得会计师资格，2002年至今在天津新技术产业园区#####科技有限公司工作，担任财务经理。现负责公司资金的筹集、使用和分配，以及负责日常会计工作与税收管理，每个财政年度末向总经理汇报本年财务情况并规划下年财务工作。技术部经理#####，31岁，1999年毕业于天津大学机械电子专业，1999年7月至2001年7月工作于天津汽车模具公司，担任编程工作。2001年7月至今在本公司工作，曾参与了“汽车覆盖件模具设计向导”、“车身模具快速设计与制造系统”、“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”等项目的研发和实施，具有丰富的专业知识，并且具有多年的项目开发和管理经验。现负责领导技术部按照客户的要求开发系统，为客户提供汽车车身设计方案的评价、面向汽车模具制造企业提供冲压工艺设计服务以及提供技术咨询和解决方案。研发部经理本公司总经理#####兼任公司的研发部经理，他除了具有丰富的企业管理经验之外，还有很强的学术科研能力以及项目开发管理能力，曾在多家核心期刊上发表论文且主持了多个项目的开发工作。善于洞察市场需求，确定项目研究方向并进行全面的项目管理。市场部经理#####，40岁，天津大学模具设计与制造专业本科毕业，2001年至今在本公司工作，担任副总经理兼市场部部长。具有专业知识和项目开发管理经验的同时，市场经验丰富。统筹管理营销活动，进行了大量市场调研工作，为市场开发和挖掘提供了科学依据。他不但培育了一支具有丰富专业知识水平的营销队伍，还为企业建立了一套适应本企业发展的营销管理模式，为企业做大、做强、做久注入了新的活力，做出了贡献。创业企业家介绍天津#####科技有限公司法人#####也是公司的董事长兼总经理。毕业于天津大学机械CAD，获硕士学位，具有高级工程师职称。在创立公司之前曾担任天津市汽车模具公司的副总经理。#####在汽车模具设计开发及相关领域有着较高的学术研究能力和丰富的实践经验。曾在多家期刊上发表论文，至今已发表的有“三维CAD环境下汽车覆盖件拉延工艺设计”、“汽车覆盖件拉延工艺虚拟设计/制造”、“汽车覆盖件成型中拉延筋阻力的试验研究与数值仿真”、“汽车覆盖件拉延工艺CAD设计”、“SheetmetalFormingSimulationanditsApplicationinStampingProcessofAutomobilePanels”；曾经主持并重点开发的项目包括：汽车覆盖件冲压成型CAE—数字化虚拟分析应用技术研究、管材液压胀形中摩擦与润滑研究、汽车覆盖件模具设计向导、汽车覆盖件冲压工艺设计系统、车身模具快速设计与制造系统等，并申请了《反向斜楔翻边装置》的专利。他凭借自己多年的模具设计开发经验和对国内市场的敏锐判断力，将“车身开发同步快速成形性分析系统”确立为公司的重点研发方向。#####经理不仅有过硬的专业知识，还具有丰富的企业管理经验。建立了“开拓创新、永思进取、以人为本、精品设计”的企业文化，且在公司自上而下实行目标管理制度，充分调动了员工的积极性。将技术上的持续创新看作企业的生命线，不断加大对研发部门的投入。公司在他的领导下，经过几年的发展，已经为越来越多的客户所认同。从公司成立至今先后为上海通用、上海大众、一汽大众、长安福特、天津丰田、安徽奇瑞、北京比亚迪、陕西重型汽车有限公司、安徽华阳汽车有限公司、日本TakatsuMfg公司、泰国Summit汽车部件有限公司、天津汽车模具有限公司、日本丰田铁工等国内外知名汽车公司及模具制造公司提供了冲压件工艺设计、零部件的工艺和模具设计以及服务，很快将公司的业务发展引上了快速发展的轨道。第三章企业现有能力研发能力本公司有一支由丰富的模具覆盖件冲压工艺分析和模具设计经验的优秀技术人员组成的优秀团队，对汽车内外典型的覆盖件的典型工艺和典型结构有着深入的理解和实际设计能力，并且具有丰富的现场服务和处理问题的能力和多年的实践经验积累。公司现共有从事技术服务的设计人员30人，全部具有大专以上学历，占员工总数的86%。其中设计经验在10年以上的高级工程师为6人，设计经验在5年以上的工程师有3人，设计经验在3年以上的工程师有6个。公司现在的收入70%以上来自于面向各大汽车公司及汽车模具公司的服务收入。公司位于天津市南开区华苑海泰火炬科技园区内，拥有高端的研发设备，并在不断完善研发的软件及硬件环境。公司自2001年7月成立以来，一直从事汽车模具覆盖件冲压成型应用技术的研发，至今已投入技术研究和开发经费135.23万元，占企业收入的11.94%。公司设立了开发部、技术部，专门负责研发工作，并由董事长兼总经理#####亲自担任项目负责人，负责项目攻关。生产及营销能力生产条件天津市#####科技有限公司选址在天津市南开区华苑海泰火炬科技园区内，拥有594.7平方米公司现有UG、CATIA等模面设计软件以及AUTOform、DYNAFORM及PAM-STAMP等分析软件，可用于汽车覆盖件的建模和分析计算；硬件设施方面，有PC微机37台和服务器1台。这些都为项目的正常开展提供了较好的条件。随着公司业务不断的发展和扩大，公司也将持续加大对生产基础设施的投入，为公司的进一步发展打好基础。经营模式公司实行总经理责任制，总经理负责制定公司的发展战略，致力于推动企业的技术创新，处理和协调各部门运做，以及塑造公司文化。研发部门负责在充分的市场分析和调研的基础上开发新项目，并对现有项目做持续的改进和完善，将追求创新的思维融入开发的每个阶段，保持公司在该行业技术上的始终领先地位。技术部负责按照客户的要求，利用本公司研发的技术为客户提供从车身设计审评、模具开发的项目管理以及模具设计制造、车身装配协调等服务内容，以及为模具制造厂提供工艺及模具设计、NC编程和现场技术服务。市场部负责市场调研，了解市场动态和客户需求，根据收集到的信息与研发部门共同提出公司需要开发的相关的新技术和新课题；针对目前国内汽车行业中大量存在的对于专业技术及缩短车身开发周期的需求，确定了本项目的研究方向。并负责制定切实可行的市场策略，做好市场推介工作，以提高客户对新开发技术的认知度。人力资源部负责人事工作如员工招聘、绩效评估和培训工作、负责日常行政法律工作。在不断引进具有专业知识的高素质员工的同时加大对现有员工的培养，为企业的持续创新提供必要的人员保障。财务部负责财务管理，为公司的战略部署提供精确的财务数据和准确的财务分析、管理日常会计工作并做好现金和成本控制以协调各部门作好相关工作。市场策划公司市场部负责市场策划工作。由精通模具专业技术且有市场营销经验的人员组成。在正确进行市场细分的基础上，明确了公司产品的市场定位，并制定出一系列行之有效的市场开发战略。在市场部进行充分的市场信息收集、整理和分析之后得出，本系统将在汽车生产和模具制造行业具有很广阔的市场前景。针对本项目系统处于研发时期，现有客户不是很多的情况，公司通过一系列的宣传手段，加大对本项目系统的宣传力度，提高本项目系统的市场认知程度。同时公司还建立了高质量的企业网站，并及时更新，通过网络扩大企业的知名度。销售渠道公司现有的稳定客户群体以及在汽车车身设计和模具制造行业良好的企业信誉，是公司赖以生存的主要销售渠道。公司现有的客户群体为上海通用、上海大众、一汽大众、长安福特、天津丰田、安徽奇瑞、北京比亚迪、陕西重型汽车有限公司、日本TakatsuMfg公司、天津汽车模具有限公司、日本丰田铁工等国内外知名汽车公司及模具制造公司。本系统在汽车车身开发过程中提供快速工艺成形性分析评审，提高汽车车身设计的质量，减少开发成本和风险，缩短开发周期，并可辅助汽车模具设计与制造过程中的工艺设计，制定准确的工艺方案。随着公司市场策略的逐渐开展，本系统性能优势将为越来越多的客户所认同，进而为公司开辟更广阔的销售渠道。项目产品已有的产业化基础条件本公司是由具有丰富的覆盖件模具冲压工艺分析和模具设计经验的优秀研发人员和技术人员组成的团队，对汽车内外典型的覆盖件的典型工艺和典型结构有着深入的理解和实际设计能力，并且具有丰富的现场服务和处理问题的能力和多年的实践经验积累。公司现有专门从事研发的人员15人，其中设计经验在10年以上的高级工程师为6人，设计经验在5年以上的工程师有2人，设计经验在3年以上的工程师有6人。研发部通过与市场部的紧密合作，近年来结合市场需求成功开发的项目有：汽车覆盖件冲压成型CAE—数字化虚拟分析应用技术研究、汽车覆盖件模具设计向导系统、汽车覆盖件冲压工艺设计系统、车身模具快速设计与制造系统等。公司董事长#####毕业于天津大学并获得硕士学位、具有高级工程师职称，曾任天津汽车模具有限公司副总经理，在汽车模具设计开发及相关领域有着较高的学术研究能力和丰富的实践经验。公司现在的收入主要(70%以上)来自于面向各大汽车公司及汽车模具公司的服务收入。通过不断的人才积累和科技创新，公司不断地发展壮大，国内的市场范围越来越大，在国内模具技术服务行业是最具竞争力、服务范围最广、客户最多、规模最大的企业，在国外市场上也越来越受到各大汽车公司的重视，发展势头迅猛。公司曾先后为上海通用、上海大众、一汽大众、长安福特、天津丰田、安徽奇瑞、北京比亚迪、陕西重型汽车有限公司、安徽华阳汽车有限公司、日本TakatsuMfg公司、泰国Summit汽车部件有限公司、天津汽车模具有限公司、日本丰田铁工等国内外知名汽车公司及模具制造公司提供了冲压件工艺设计、零部件的工艺和模具设计等服务，用户反馈效果良好，为公司在业界赢得了很好的声誉。这些为项目开发和公司发展创造了十分有利的条件。公司位于天津市南开区华苑海泰火炬科技园区内，这里是天津市政府特别建立的创业基地，是本项目研发的有力保障，因而公司具有良好的创业发展环境。公司内部已制定了一套合适的管理体制，为管理、开发、销售等各类人员营造了能够激发他们积极性、创造性的空间。公司取得的《查新报告》证明了本系统目前在国内市场处于空白，在汽车车身设计及汽车覆盖件冲压工艺设计领域应用前景广泛。且“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”已获得《汽车覆盖件冲压工艺设计系统V1.0版》的国家版权局颁布的计算机软件著作权证书。同时，本公司已与长城、奇瑞、长安等国内知名自主品牌公司建立的良好的战略合作伙伴关系，各大公司对本项目系统的研究一直饱有浓厚的兴趣并且在持续关注本项目的进展。公司已与以上三家公司就本项目的实施达成了合作意向。资金管理能力本企业财务部主管#####同志1986年毕业于天津市化工局职工大学，工业会计专业本科毕业，一直从事财务管理工作，1988年取得会计师资格，具有多年的财务管理经验。在本项目的研发过程中企业要投入大量的研发费用，主要来源于企业的经营利润，尽管目前公司盈利情况较好，能够保证研发经费的投入，但仍然存在较大的资金风险。为降低风险，保障项目如期完成，公司拟采用以下措施：1、建立健全的资金管理体制，确保专款专用。将企业的资金使用精确到每个项目。先根据企业的整体资金状况确定每个项目的使用额，再根据项目的进度情况具体分配，进行精确的成本控制。公司取得国家科技部的中小型企业创新基金资助之后，制定了严格的资金使用计划，依据项目开发过程中每个阶段所需资金的具体情况，将资金进行合理的分配，定期进行核实和考察，对可能出现的超支情况进行有效的预防，切实保证了专款专用，使项目顺利完成并通过了验收。2、公司采取研发，边为客户提供技术服务的方式，将利润的一半投入研发。同时，利用本系统良好的性能优势、广阔的市场前景以及本公司经过长期努力建立起来的诚实守信的企业形象，争取得到更多的客户预付款，保证企业资金的良性循环，为企业的发展提供保证。3．及时总结分析资金使用状况、提出有效使用资金方案。财务部门定期召开资金使用情况例会，针对资金使用的具体情况、市场形势的变化以及当前存在的问题进行深入分析研究，用准确的数据如：产值资金率、百元销售资金率、资金利润率、资金周转天数等经济指标来具体分析资金运用的效果，使资金运用实现事前预测、控制，事中严格管理，事后总结分析，真正提高资金使用效能。4、以计算机技术为手段，实现高效有序的信息化管理。公司应用先进的计算机信息技术，推进企业财务与业务一体化管理工作。为资金集中管理、监督控制、规避风险提供可靠保证，实现企业管理信息化。应用统一的计算机财务软件，实现财务信息与业务流程一体化，以财务管理为依托，针对当前企业财务资金管理中的薄弱环节，大力促进企业广泛采用计算机财务软件，实现财务与业务一体化，进而达到强化监督与控制、规避财务风险、加速资金周转、提高资金使用效率的目的。目前企业财务管理状况良好，资金运行平稳。公司将继续加强财务监管，按旬进行财务分析及时调整财务计划是企业一贯坚持的财务管理措施。目前企业无应收呆死帐款，所以应付帐款能够及时支付。其他特殊能力1、本项目的前期研究曾经得到天津市科委“天津市制造业信息化工程计划”的立项支持，为项目的研发和实施创造了有利的政策环境。2、本公司从2002年起，连续五年被认定为高新技术企业。3、“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”获得2004年度国家科技部中小型企业创新基金资助，并通过验收。4、“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”项目获得2005年度天津市高新区技术创新奖。第四章企业发展历程及抵御风险能力一、企业发展历程最初成立情况公司成立初期注册于华苑产业园区，注册资金50万元，其中，#####占注册资金的70%，#####、袁欣分别占注册资本的15%。企业性质为民营。工作场地200m2，人员10重大项目开发与主要产品上市通过不断的人才积累和科技创新，公司正在逐渐发展壮大，国内的市场范围也在不断扩大。近几年的主要业绩如下：陕西重型汽车有限公司的F2000重卡的驾驶室整体逆向工程设计、冲压件工艺设计、冲压模具设计制造、整车匹配调试技术支持；安徽华阳汽车有限公司的整车白车身冲压件工艺设计、冲压模具设计制造和整车匹配调试技术支持；为上海通用、上海大众、一汽大众、长安福特、天津丰田、安徽奇瑞、北京比亚迪等汽车公司提供了多种车型的冲压件工艺设计、冲压模具设计；国外项目包括为日本的TakatsuMfg公司和泰国Summit汽车部件有限公司提供了普通冲压模、合边模、大型级进模设计、制造等服务。在研发方面，公司一直致力于技术的持续创新，不断加大研发投入，具体成果有：2002年度承担了天津市科委的“汽车覆盖件冲压成型CAE—数字化虚拟分析应用技术研究”项目的开发，并通过验收；2003年度承担了天津市科委的“汽车覆盖件模具设计向导”并通过验收；2004年度完成了国家科技部中小型企业创新基金“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”的研发项目，并通过验收；2005年度承担了天津市科委的“车身模具快速设计与制造系统”项目的开发与研制；2006年度获得了《汽车覆盖件冲压工艺设计系统V1.0版》的国家版权局颁布的计算机软件著作权证书；2007年度申请了《反向斜楔翻边装置》的专利。“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”是本公司2005年完成的项目，是应用于汽车模具设计与制造领域的工艺设计辅助软件。该项目针对当前CAE应用中的诸多缺陷，在汽车覆盖件冲压工艺数值模拟的过程中，首次应用逆向工程技术与初始数据模型相对照的方法，修正影响成形的主要因子系数，形成因子系数数据库，并以此为依据完善工艺方案，将成熟的工艺汇集成工艺事例数据库，应用中设计人员可通过类比查询直接使用，从而形成比现有CAE软件更加实用、可靠的全新的汽车覆盖件冲压工艺设计系统。通过该创新项目的实施，在实现创新的同时，提升了设计质量，降低模具设计成本，缩短了模具开发周期；对公司在整个业界的竞争力有了很大程度的提升。 #####科技将技术创新作为企业重点发展战略，正在开发的重点项目包括：车身开发同步快速成形性分析系统：用于汽车车身和覆盖件设计与开发过程中的快速成形性分析；覆盖件模具快速设计系统：用于缩短模具设计周期、提高模具设计质量；管材液压胀形中摩擦与润滑的研究：应用于汽车行业汽车零部件的制造与生产；汽车覆盖件模具成本分析系统：优化模具设计方案，有效控制和减低模具成本等等。重大融资事件公司人员总数变化情况、总资产、净资产变化、主营业务收入、利润水平情况变化情况公司从10人发展至现在的35人，总资产由500万元增加至1937.7万元，净资产由300万元增加至651.6万元，主营业务收入从200万元增至现在的1132.3万元。从最初的亏损10万元到2006年实现转亏为赢，盈利38.7万元。其他重大事件无二、项目实施风险及应对措施政策风险：由于本项目系统直接面向国内各大汽车生产公司及模具公司，因此整个汽车产业的发展直接关系到本项目系统的生命周期。随着我国加入WTO，汽车市场国际化进程的不断加快，我国的自主品牌汽车公司受到国家的保护政策正在逐渐的减少，因此，国产汽车正在受到越来越多的国外竞争者的威胁。这对于本项目系统来说，即是挑战又是机遇。如何能利用本项目系统为国产汽车增强竞争力，在保证其整体良性发展的同时使本项目系统有一个持续发展和提高的平台，是本公司现在正在研究的问题。只有不断完善本项目系统的性能，使其满足面临越来越激烈的竞争的国产汽车公司的需求，才能使本项目系统有持续发展和赢利的空间。人员风险：公司的优势在于拥有一支实力雄厚的研发团队，他们对汽车覆盖件的典型工艺和典型结构有着深入的理解和较强的设计能力，并且具有丰富的现场服务、处理问题的能力。将来随着公司规模的扩大，公司对技术、管理、销售、资本运营的高级人才将会有持续的需求。因此公司面临着人才的增加不能与公司的高速发展相匹配的风险以及人才流失的风险。公司的措施注重人才的引进和培养，利用具有竞争力的薪酬制度吸引各大重点高校的优秀毕业生以及具有丰富经验的人员，并组织公司人员进行持续的培训和学习，以保持公司稳定的人才结构，使公司具有持续创新的研发能力。同时实行目标管理与激励机制，将公司的总体目标细化到每个人，制定完善的绩效考核制度和薪酬体系，使员工的薪资直接与个人工作绩效以及公司整体目标的实现情况挂钩；除了经济激励以外，针对本公司研发人员较多的情况，在公司内部建立良好的学术研究氛围，鼓励和重奖在技术上有突出贡献的员工，并对核心技术人员适度授权，使其参与公司部分管理决策，使公司人员具有很高的忠诚度。市场风险：同步工程理论在工程项目中尤其是在汽车车身设计的应用尚处于起步阶段，本项目研发的系统虽然在国内同类公司中处于领先地位，但在欧美和日本等发达国家车身设计同步工程已经得到了广泛的应用；同时，欧美等发达国家的CAE技术比我们成熟。所以在为各汽车制造商提供技术服务时，尽管本系统的设计思路和应用效果更加符合国内汽车厂家的需求，但仍旧面临着国外技术的挑战。为了应对这一风险，公司制定了一系列的行之有效的策略，尽快将该系统研发成功并应用到实际中，加大该系统在市场中的推广力度，并且利用我们与国内汽车模具制造厂商长期合作的优势、优质的服务、开发成本低以及地缘优势等尽快占领国内市场，规避风险。产品风险：本系统具有技术服务范畴的特殊性，目前存在的主要风险是能否保证研发的时效性和可靠性，即保证系统的研发周期在客户需求的周期之内。为了应对这个风险，公司实行严格的项目进度控制，加大对客户需求的理解，同时不断加大人才引进和培训力度，使公司具有更强大的研发能力。在保证研发系统功能的前提下最大限度的缩短研发周期，以使系统的发展可以满足迅速变化的客户需求，获得客户的认可，确保系统的专业性和领先性。另一种风险是由于种种原因，本系统的应用不能为公司创造预期利润的风险。应对的措施是，不断完善该系统各种功能，始终保持该系统的技术领先地位，满足各大国内汽车公司不断变化的需求。公司的定位是，把#####公司发展成为汽车车身设计开发和汽车覆盖件冲压工艺设计系统的专业化公司，在今后的几年内将不断完善原有系统同时开发新技术。公司认为，在本行业的专业领先定位是避免风险的根本保证。

第三部分项目技术与产品实现第一章项目基本情况一、项目基本信息项目名称车身开发同步快速成形性分析系统申请基金路线先申请地方创新基金，然后申请国家创新基金申报基金类型创新项目基金支持方式无偿资助是否留学人员创办企业否是否软件类项目否是否高技术服务业是是否开行贷款贴息否起始时间2007-04计划完成时间2009-04所属领域高技术服务业->光机电一体化技术服务业/面向中小企业、支撑服务于产业集聚的先进制造技术开发、设计服务平台（如汽车产品相关设计、高精密模具设计等）二、项目技术传承项目所涉及知识产权归属状况自行开发2、与项目相关的专利情况专利号码专利名称专利类型专利进展情况专利范围专利权人名称专利权人性质专利权人与项目单位关系三、项目负责人及技术骨干情况：项目负责人基本情况姓名#####身份证件号码学历硕士所学专业目前与企业关系全职毕业学校手机e-mail通信地址自我陈述（经历）本人1984年毕业于天津大学机械学院机械CAD专业，1984年至1995年在天津汽车制造厂工作，积累了一定的基层工作经验，为将来的项目开发和企业管理工作打下了坚实的基础。1995年至2001年担任天津汽车模具有限公司副总经理，高级工程师职称。本人在汽车模具设计开发及相关领域有多年的实践经验。曾在多家期刊上发表论文，至今已发表的有“三维CAD环境下汽车覆盖件拉延工艺设计”、“汽车覆盖件拉延工艺虚拟设计/制造”、“汽车覆盖件成型中拉延筋阻力的试验研究与数值仿真”、“汽车覆盖件拉延工艺CAD设计”、“SheetmetalFormingSimulationanditsApplicationinStampingProcessofAutomobilePanels”；曾经主持并重点开发的项目包括：汽车覆盖件冲压成型CAE—数字化虚拟分析应用技术研究、管材液压胀形中摩擦与润滑研究、汽车覆盖件模具设计向导、汽车覆盖件冲压工艺设计系统、车身模具快速设计与制造系统、汽车覆盖件模具成本分析系统等，并申请了《反向斜楔翻边装置》的专利。技术骨干基本情况姓名#####身份证件号码学历硕士所学专业目前与企业关系全职毕业学校手机e-mail通信地址自我陈述（经历）本人1999年毕业于天津大学机械电子专业，1999年7月至2001年7月工作于天津汽车模具公司，担任编程工作。2001年7月至今在本公司工作，曾参与了“汽车覆盖件模具设计向导”、“车身模具快速设计与制造系统”、“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”等项目的研发和实施，具有多年的项目开发和管理经验。现负责该系统主要的技术与开发工作。姓名身份证件号码学历本科所学专业目前与企业关系非股东毕业学校手机e-mail通信地址自我陈述（经历）本人于1978年至1987年在汽车厂模具科担任工艺组长，1987年至1997年担任微型汽车厂冲压车间副主任，1997年至2000年担任微型汽车厂技术科科长，2000年至2002年担任微型汽车厂技术科副总工，2003至今在公司任高级技术顾问。具有丰富的专业知识和工作经验，对汽车开发及模具设计制造有很深的造诣；目前正参与该系统的研发，在开发过程中提供技术支持。姓名身份证件号码学历硕士所学专业目前与企业关系毕业学校手机e-mail通信地址自我陈述（经历）就读于西安交通大学机械工程学院模具与塑性加工研究所，2006年11到天津#####科技有限公司工作，完成过数个汽车覆盖件的数值模拟工作。现主要负责该系统进行快速模面设计功能模块的研究、相对应的CAE模拟分析等具体的研发工作。第二章项目技术方案一、项目总体技术方案1、总体技术方案项目所依据的技术原理同步工程作为一种整合汽车开发过程的工程理论，其应用核心是在汽车车身开发设计阶段，同步地进行相关的制造、支持过程，将后序的各个影响因素考虑到前期开发设计中。本项目通过引入这个理论，以汽车车身工程化阶段为切入点，在车身和覆盖件的开发设计阶段与其冲压工艺成形性分析相同步，大大提高车身及覆盖件的设计质量，缩短车身开发周期，减低开发成本。“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”是结合我公司丰富的冲压工艺技术知识和项目经验开发的应用于汽车覆盖件模具设计与制造领域的工艺设计辅助系统。该系统的工艺设计向导可指导工艺设计人员按照流程合理高效地完成工艺设计工作；工艺案例查询模块包含多种典型覆盖件在实际生产中成功应用的工艺方案，为工艺方案的优化提供了很好的参考；该系统的冲压工艺知识库包含冲压、金属塑性成形、金属材料性能等方面的知识，可帮助工艺设计人员丰富工艺设计经验，提高专业理论基础；同时还包含企业模具设计技术标准，保证了工艺设计的规范性和准确性。在该系统中解决了如下关键技术：通过试验确定影响汽车覆盖件冲压成形数值模拟的因子系数；利用逆向工程技术对主要影响因子系数进行修正；针对不同覆盖件，确定对应的不同CAE模拟软件主要影响因子系数；建立主要影响因子系数数据库；成形工艺分析，建立工艺事例库。“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”界面和框架如图1、2所示：图1汽车覆盖件冲压工艺设计系统界面图汽车覆盖件产品工艺设计工艺事例库汽车覆盖件产品工艺设计工艺事例库基于Web平台的用户界面工艺设计规则库成型工艺知识库产品信息数据库汽车覆盖件冲压工艺设计数据库汽车覆盖件零件分类覆盖件工艺特征查询主要成形工步的确定覆盖件各工序的设计冲压方向的确定毛坯形状设计工艺补充面及拉延筋（槛）的构造工艺参数的确定图2覆盖件冲压工艺设计系统框架为了解决以上问题，本项目是在“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”的基础上、针对车身开发过程周期短的特点，依据快速模面设计技术和有限元逆算法与增量法的配合使用开发快速成形性分析模块，从而实现对车身及覆盖件开发设计的同步快速成形性分析和工艺评审。本项目重点要解决的关键技术是：利用CAE技术中的快速模面设计技术快速建立有限元分析模型；采用有限元逆算法和增量法在CAE分析过程中不同阶段的配合使用为分析评审方案的制定提供初步的成形信息，并完成对分析模型的快速数值模拟分析；建立快速车身及覆盖件的成形性分析和工艺评审流程；将上述技术在“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”的基础上实现集成，建立“车身开发同步快速成形性分析系统”；完成产品修改方案，制定出精确的冲压工艺方案。完成集成之后的“车身开发同步快速成形性分析系统”框架如图3所示。车身开发同步快速成形性分析工艺事例库车身开发同步快速成形性分析工艺事例库基于Web平台的用户界面工艺设计规则库成形工艺评审知识库集成产品信息模型汽车覆盖件冲压工艺设计（快速成形性分析）知识库汽车覆盖件零件分类覆盖件工艺特征映射主要成形工步的确定精确工艺方案的制定冲压方向的确定毛坯形状设计工艺补充面及拉延筋（槛）的构造工艺参数的确定图3车身开发同步快速成形性分析系统框架快速模面设计快速数值模拟分析冲压工艺性评审产品修改方案的确定快速模面设计事例库快速数值模拟知识库主要技术：(1)汽车覆盖件冲压工艺设计系统“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”是应用于汽车模具设计与制造领域的工艺设计辅助系统，该系统针对当前CAE应用中的诸多缺陷，在汽车覆盖件冲压工艺数值模拟的过程中，应用逆向工程技术与初始数据模型相对照的方法，修正影响成形的主要因子系数，形成因子系数数据库，并以此为依据完善工艺方案，将成熟的工艺汇集成工艺事例数据库，应用中设计人员可通过类比查询直接使用，从而形成比现有CAE软件更加实用、可靠的全新的汽车覆盖件冲压工艺设计系统。该系统的主要技术如下：确定了影响汽车覆盖件冲压成形数值模拟的因子系数摩擦系数（μ）是影响CAE数值模拟准确性的主要影响因子之一，通过拉延筋阻力测试的试验装置测试不同的模具材料和不同材质板材的拉延阻力摩擦系数；并将实验结果与数值模拟结果进行比较。表1为试验中所采用的板料、试验模具、压边力值等参数；表2为试验结果与数值模拟结果的对照。模具板料材质料宽(mm)料厚(mm)拉延阻力(N)压边力(N)μΜ(均)FC055SPCE900.74142.7117940.1760.1755804.5167290.1737188.1205770.175FC055ST14HF4635.7132290.1750.1726059177290.1717378.921729.20.170表1板料材质单圆拉延筋阻力方拉延筋阻力试验结果数值模拟结果试验结果数值模拟结果SPCE177．8N/mm180.5N/mm自锁自锁ST14HF178．8N/mm182.4N/mm自锁自锁表2由比较结果可以看出试验与数值模拟结果基本吻合，表明拉延筋数值模拟结果具有较高的准确性，其结果可用于拉延成形数值模拟。利用逆向工程技术对主要影响因子系数进行修正。为使CAE软件的更好应用于生产，必须对其数值模拟过程中的一些参数进行专门的指定。考虑到实际生产工况的稳定性，本项目采用逆向还原技术将试验产品还原与初始数型进行比较；如此，不断修改CAE数值模拟时的主要影响因子系数，当对照满意后，将此时各种主要影响因子系数按汽车覆盖件类型分类存储。针对不同覆盖件，确定对应的不同CAE软件数值模拟主要影响因子系数。影响冲压成形的因子很多，但是它们在成形中的权重不同，即在成形过程中它们各自对成形的影响程度不同。在汽车覆盖件冲压成形过程中，毛坯的塑性变形和流动情况是非常复杂的，很难用简单的变形规律来描述。毛坯的冲压变形受到如冲压方向、压料面形状、冲压件的结构特征、拉深筋布置、压边力分布、材料的冲压性能等诸多因素的影响，其中尤以冲压件的结构特征的影响最显著。建立主要影响因子系数数据库。将上述经过修正的不同CAE软件主要影响因子按汽车结构分类存储，从而建立一个CAE软件主要影响因子系数数据库。成形工艺分析，建立工艺事例库。在用CAE软件分析汽车覆盖件冲压成形的过程时，通过逆向工程技术修正CAE的内置参数，完善工艺草案，使之成为经过验证合格的可行性工艺方案，并将这些方案组成事例库。设计出以模式识别为主的事例比较和查询方法，形成汽车覆盖件冲压工艺设计系统。在工艺事例库的基础上，采用图形学相关原理和模式识别技术，建立汽车覆盖件冲压工艺设计系统。为了实现较好的查询及系统维护和更新，本系统采用了以覆盖件的功能和特征抽取结合为依据的分类方法，改变了目前多数使用的单一特征抽取的方式，从而避免了因特征表征不唯一所带来的特征识别与类比的复杂性，同时也为不同覆盖件、不同CAE软件数值模拟主要影响因子系数数据的使用管理铺垫了良好的基础。该系统的研发过程采用试验与计算机数值模拟和计算机编程相结合的研究方法，通过试验确定了CAE分析中主要影响因子系数，应用逆向工程对不同制件主要影响因子系数进行修正，建立不同制件的相应CAE分析主要影响因子系数数据库，完成30个汽车覆盖件的冲压工艺方案，引入模式识别技术完成实例的类比查询，从而建立汽车覆盖件冲压工艺设计系统。(2)汽车车身开发同步快速成形性分析模块本项目模块以车身开发过程中的工程化阶段作为切入点，从覆盖件品质、模具结构、操作性、生产线布置、成本等因素出发，建立快速车身及覆盖件的快速成形性分析和工艺评审流程，采用快速模面设计技术建立分析方案的有限元分析模型，通过有限元逆算法和增量法的配合使用完成快速准确的评审方案验证和分析，提出切实可行的产品修改方案、制定出精确的冲压工艺方案。最后将上述技术在“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”的基础上实现集成，建立“车身开发同步快速成形性分析系统”。这一模块主要的技术包括：1）快速模面设计建立评审方案的有限元分析模型本项目系统采用在CAE环境下完成工艺评审方案所要求的模面设计，其中主要包括在覆盖件数模本体边界的基础上进行压料面和工艺补充面的设计，同时还需对覆盖件数模进行冲压方向定位、孔洞填充以及拉延筋设计等。以某车型发动机罩内板为例，在冲压工艺成形性评审方案的指导下，利用快速模面设计技术建立的有限元分析模型，如图4所示：压料面工艺补充面覆盖件本体数模图4CAE环境下完成的模面压料面工艺补充面覆盖件本体数模通过以上技术建立的模面是完全参数化的有限元网格模型和曲面模型，可通过调整各种参数直观地修改模面的有限元网格模型，并可直接用于分析，无须重新设置成形过程参数，从而避免从几何模型到有限元模型的反复，大大简化CAE分析过程。其模面参数修改界面如图5所示：图5直观的模面参数修改界面2）利用有限元逆算法与增量法完成板料成形的快速数值模拟 本项目首先采用有限元逆算法初步验证车身和覆盖件的成形性，再结合增量法进行数值模拟，快速完成更为精确的成形性验证，从而得到准确的工艺成形性分析结果。有限元逆算法是基于形变理论和能量方法的板料成形模拟技术，在模拟数据准备量少的情况下能够很快完成模拟分析，特别适合于车身设计初期的成形性分析，但精度不高；增量法是基于塑性增量理论的、比较成熟的有限元算法，具有很高的数值模拟精度，能够完成板料多工步成形的模拟，但模拟过程要求具备齐全的工艺参数，且操作复杂、不易掌握，求解时间长、软件成本过高。为了发挥这两种算法各自的优势，整个分析过程先用逆算法完成初步的成形性分析，并为增量法的分析提供板料形状与大小，再利用增量法精确模拟一两次即可达到最终分析效果，大大缩短数值模拟时间。如图6、7所示，为这两种算法最终的模拟结果。图6逆算法模拟结果图7增量法模拟结果 整个数值模拟过程，逆算法耗时520秒，而增量法耗时11744秒，为逆算法的22倍，在计算效率上增量法远不如逆算法；从后处理结果可以看出，增量法能够对板料成形过程的每一步进行模拟，并且准确度要比逆算法高的多，相对逆算法来说更符合工艺分析的要求。因此，在分行评审过程中，结合这两种算法可以在较短时间内完成CAE分析，而且能取得准确的分析结果。3）建立车身及覆盖件的快速成形性分析和工艺评审流程 本项目系统引入同步工程理论，针对车身开发周期短的特点，建立对车身和覆盖件设计的快速成形性分析和工艺评审流程，具体流程如下：在车身及覆盖件初步分析的基础上，结合“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”制定分析评审草案，利用逆算法完成初步的成形性分析，找出覆盖件的冲压负角、无法成形的型面等设计缺陷，提出初步的修改方案；结合初步成形信息，制定更为准确的评审方案，并采用快速模面设计技术建立相应的有限元分析模型，形成快速模面设计事例库；通过有限元逆算法和增量法的配合使用，完成对有限元模型的数值模拟分析，同时对模拟结果进行分析建立快速数值模拟知识库；以“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”为指导，进行冲压工艺性评审，完成产品修改方案，制定出精确的冲压工艺方案。4）将同步快速成形性分析模块实现集成 在“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”的基础上，增加快速模面设计事例库和快速数值模拟知识库，在原系统的基础上补充完善汽车覆盖件冲压工艺设计（快速成形性分析）知识库，并在原基础上增加快速模面设计、快速数值模拟分析、冲压工艺性评审、产品修改方案的制定等模块，将快速成形性分析模块实现集成，完善原有系统功能，在此基础上构建基于Web平台的用户界面，完成“车身开发同步快速成形性分析系统”。系统的框架图如图3所示。性能指标原系统已达到的主要性能指标：1、完成对汽车覆盖件冲压成形过程主要影响因子系数的修正，并建立影响因子系数数据库；2、完成30个覆盖件的冲压工艺方案，形成汽车覆盖件冲压工艺事例库；3、完成汽车覆盖件冲压工艺设计系统开发，达到商业软件水平；4、该系统的使用效果达到模具设计周期缩短50%，制造周期缩短30％，工艺设计正确率提高70%，模具设计总成本降低40%。本项目完成时，将要达到的主要性能指标：1、完成2~3个车型典型覆盖件快速成形性分析事例，形成快速模面设计事例库；2、完成对这2~3个车型典型覆盖件逆算法与增量法的数值模拟分析，并建立快速数值模拟知识库；3、完成快速建立成形性分析模型，达到建立分析模型的周期缩短60%；4、完成对成形性分析模型的快速数值模拟，达到数值模拟时间减少50％；5、本项目集成系统的使用效果达到车身设计周期缩短30%，车身设计变更次数减少30%以上，从而可以规避新车型开发风险，提高市场竞争力。项目拟执行的质量标准类型、质量标准名称行业标准、企业标准通过本项目实施，企业新获得的相关证书情况质量认证体系证书尚未获得。国家相关行业许可证尚未获得。专利证书专利名称：反向斜楔翻边装置专利号：200720095604.4技术、产品鉴定证书本系统的核心部分“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”已取得计算机软件著作权登记证书。2、项目创新内容应用创新本项目在同步工程理论指导下，依托公司丰富成熟的冲压工艺技术知识，结合自主开发的“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”为汽车车身开发设计提供快速冲压工艺成形性分析。同步工程理论作为一种组织汽车开发过程的全新的工程哲理，在车身开发设计初期就将车身及覆盖件的设计与冲压工艺成形性评审相协同，从而解决了以往串行式车身开发过程中所出现的设计缺陷和工艺缺陷，实现车身和覆盖件数型的优化和工艺设计的优化，使这些问题解决在模具制造之前。技术创新1、在“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”建立过程中首次提出利用逆向工程技术对不同覆盖件、不同CAE软件数值模拟主要影响因子系数进行修正的方法；2、“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”创新性地建立了数值模拟参数库和工艺事例库，实现了工艺设计方案的类比查询功能，可以大幅度提高模具设计制造效率，缩短模具设计制造周期，降低制造成本；3、自行研制了拉延筋阻力测试的试验装置，有效地降低了试模成本和试模周期，为利用逆向工程技术修正数值模拟主要影响因子系数提供了保障；4、根据车身开发周期短的特点，凭借公司丰富的工程实践经验和冲压技术知识，建立车身及覆盖件的快速成形性分析和工艺评审流程；5、首次采用CAE技术中的快速模面技术与“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”相结合，制定初步的冲压工艺成形性评审方案，在CAE环境下按照评审方案要求快速地建立准确有效的有限元分析模型，并建立快速模面设计事例库；6、创新性地采用有限元逆算法和增量法在不同分析阶段上的配合使用，在分析初期为制定工艺评审方案提供初步成形信息，并在建立评审方案的有限元分析模型之后，进行快速的数值模拟，大大减少数值模拟时间，有效地配合评审方案的快速验证与分析，同时对模拟结果进行分析建立快速数值模拟知识库。二、项目技术开发可行性1、项目技术现状国内外相关技术的研究、开发现状近几年来随着知识工程（KnowledgeBasedEngineering，KBE）在工程领域中的不断地重视，很多企业和研究所都就各个行业的经验知识进行集成，建立各自行业的辅助设计系统。在汽车行业中也出现了一些基于知识工程的辅助工程设计系统，其中包括上海大众汽车的“基于Internet/Intranet的汽车覆盖件冲压虚拟制造系统”，华中科技大学的“汽车覆盖件冲压CAPP系统”以及我公司的“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”等。在“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”的基础上，本项目针对汽车车身开发周期短的特点开发快速成形性分析模块，并在原系统的基础上实现集成，从而建立全新的、功能全面的“车身开发同步快速成形性分析系统”。同步工程作为整合汽车设计、制造以及相关过程的工程理念，在国外汽车行业中已经得到了广泛的应用。而现阶段，同步工程的概念正开始被我国各大企业和专业技术人员所接受，并在一些车型的开发中开始得到应用。吉林大学、湖南大学、上海交通大学等高等院校与研究所也已经开始针对SE工程并结合汽车车身开发过程展开了更为具体的研究，但都仅停留在研究阶段。国内近几年来在如何实现快速模面设计的算法上进行了较为深入的研究，也结合CAD平台开发相应的一些模块，但是都未达到工程化的阶段。而国外研发的一些板料成形CAE系统如Autoform、Dynaform等都集成了模面设计功能模块，但是完全依赖这些软件设计的模面随意性比较大，无法完全满足具体工程的要求，必须得结合丰富的冲压技术知识经验才能较准确地完成快速模面设计。有限元逆算法近几年来有了较大的改进，提高了算法的迭代收敛性，并可综合考虑摩擦力、拉延筋、压边力等工艺参数，能够较好地满足工程分析的要求，但其在汽车覆盖件模拟方面的应用经验还比较少，还需进一步将逆算法模拟与试模结果相对照，提高在具体项目中运用的成熟度。本项目系统在国内首次以丰富的冲压知识经验和自主研发的“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”为依托，结合快速模面技术和不同有限元算法的配合使用，同步地参与到汽车车身开发过程中，提高了车身及覆盖件的冲压成形工艺性，降低了车身开发风险和成本，可大大提升我国在汽车行业的自主开发能力，拉近与国外汽车开发商的差距。2、项目主要研究内容关键技术“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”从工程应用的角度出发，考虑如何避免现有CAE软件在应用中的缺陷，使得现有CAE软件尽可能的发挥其对生产的指导作用，为此采用了如下的关键技术：1）利用逆向工程技术对测定的不同覆盖件CAE数值模拟时的主要影响因子系数进行修正。这种修正可以充分考虑覆盖件在实际生产中所受到的各方面因素的影响，只要保证逆向工程中的精度，即可取得满意的主要影响因子系数修正值；2）当影响汽车覆盖件冲压成形的主要因子系数得到修正后，将获得期望的冲压效果，然后将此覆盖件的冲压工艺方案收集整理，形成汽车覆盖件冲压工艺方案的事例库。基于生成的事例库，应用图形学的相关原理和模式识别技术就可完成对新产品的类比查询过程，从而生成比较相近的冲压工艺。采用以上关键技术建立的“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”可以很好地辅助工艺设计人员制定准确的工艺方案，但在快速完成车身及覆盖件的成形性分析和工艺评审方面存在着缺陷。基于以上考虑，本项目在“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”的基础上、针对车身开发过程周期短的特点，依据快速模面设计技术和有限元逆算法与增量法的配合使用开发快速成形性分析模块，从而实现对车身及覆盖件开发设计的同步快速成形性分析和工艺评审。在这个过程中采用的关键技术有：1）采用快速模面技术与“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”相结合，在覆盖件数模的基础上按照制定的评审方案快速地建立起有限元分析模型，这就减少了有限元分析模型与几何数型之间的反复，实现快速建立工艺评审方案的分析模型，并建立快速模面设计事例库；2）在快速建立评审方案有限元分析模型之后，采用有限元逆算法和增量法的配合使用来实现快速的数值模拟，减少数值模拟时间，有效地配合成形性评审方案的快速验证与分析，同时对模拟结果进行分析建立快速数值模拟知识库；3）引入同步工程理论，针对车身开发周期短的特点，建立对车身和覆盖件设计的快速成形性分析和工艺评审流程；4）在“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”的基础上，增加快速模面设计事例库和快速数值模拟知识库，添加快速模面设计、快速数值模拟分析、冲压工艺性评审、产品修改方案的制定等模块，将快速成形性分析模块实现集成，完善原有系统功能，在此基础上构建基于Web平台的用户界面，完成“车身开发同步快速成形性分析系统”。技术指标描述原系统已达到的主要技术指标：1、完成对汽车覆盖件冲压成形过程主要影响因子系数的修正，并建立影响因子系数数据库；2、完成30个覆盖件的冲压工艺方案，形成汽车覆盖件冲压工艺事例库；3、完成汽车覆盖件冲压工艺设计系统开发，达到商业软件水平；4、该系统的使用效果达到模具设计周期缩短50%，制造周期缩短30％，工艺设计正确率提高70%，模具设计总成本降低40%。本项目完成时，将要达到的主要技术指标：1、完成2~3个车型典型覆盖件快速成形性分析事例，形成快速模面设计事例库；2、完成对这2~3个车型典型覆盖件逆算法与增量法的数值模拟分析，并建立快速数值模拟知识库；3、完成快速建立成形性分析模型，达到建立分析模型的周期缩短60%；4、完成对成形性分析模型的快速数值模拟，达到数值模拟时间减少50％；5、本项目集成系统的使用效果达到车身设计周期缩短30%，车身设计变更次数减少30%以上，从而可以规避新车型开发风险，提高市场竞争力。3、项目技术路线描述本项目技术路线是在“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”的基础上展开，原系统已完成的主要工作有：（1）建立汽车覆盖件CAE冲压数值模拟的主要影响因子系数数据库；（2）完成30个汽车覆盖件（包含覆盖件的基本种类）冲压工艺方案事例库；（3）建立汽车覆盖件冲压工艺设计系统；本项目还需进一步完成的研究工作有：（1）采用快速模面技术与“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”相结合，在覆盖件数模的基础上按照制定的评审方案快速地建立起有限元分析模型，本项目拟通过对2~3个车型典型覆盖件在CAE环境下进行快速模面设计，以达到充分利用模面设计技术来快速精确地建立评审方案的有限元分析模型，并形成快速模面设计事例库；（2）在快速建立评审方案有限元分析模型之后，采用有限元逆算法和增量法的配合使用来实现快速的数值模拟分析，本项目拟通过对2~3个车型典型覆盖件进行不同算法的配合模拟，以及分析结果的对照，来完成对快速成形分析模块功能的完善和补充，同时建立快速数值模拟知识库；（3）引入同步工程理论，建立对车身和覆盖件设计的成形性分析和工艺评审流程；（4）集成“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”和快速成形分析模块，建立“车身开发同步快速成形性分析系统”。项目研究的总体技术路线为：（以下1～9步已在前期完成）1、研制试验装置，确定冲压成形的主要影响因子；2、由工艺设计师提出可行性工艺草案；3、用相关CAE软件的给定参数（如材料参数、边界条件）进行数值模拟；4、将确定的工艺方案进行试验性生产，利用逆向工程技术还原产品结构并与初始数型比较，修正CAE给定参数；5、重复2、3、4步，直到结果满意为止；6、将上述经修正的参数按汽车结构分类存储；7、将上述经验证无误的冲压工艺方案收集起来，存储入库；8、建立针对不同覆盖件的不同CAE软件的主要影响因子数据库；9、建立汽车覆盖件冲压工艺设计系统；10、根据“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”，制定分析评审草案，并利用有限元逆算法对车身及覆盖件进行初步的成形性分析；11、结合初步成形信息，根据“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”制定更为准确的成形性评审方案；12、在CAE系统中完成工艺评审方案所要求的快速模面设计，建立完全参数化的有限元分析模型，并形成快速模面设计事例库；13、先采用有限元逆算法进行初步的成形分析，最后再结合增量法完成精确的成形性验证，同时对模拟结果进行分析建立快速数值模拟知识库；14、结合“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”中的工艺知识库和CAE分析结果，进行综合的冲压工艺性评审，并根据评审结果提出产品修改方案，从而建立快速成形性分析模块；15、将“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”和快速成形性分析模块进行系统集成，建立“车身开发同步快速成形性分析系统”。汽车车身设计辅助分析提供初步成形信息汽车车身设计辅助分析提供初步成形信息提出初步修改方案SE工程工艺设计向导工艺案例查询冲压工艺知识库汽车覆盖件冲压工艺设计系统（已完成）同步快速成形性分析模块（待研究）车身及覆盖件数模快速模面设计制定准确的成形性评审方案冲压工艺性评审逆算法模拟增量法精确模拟分析评审草案提出产品修改方案#####模具设计标准逆算法模拟车身开发同步快速成形性分析系统系统功能模块实现系统集成4、项目技术实现依据设计思想依据（文献，或专利，或发明等）[1]武藤明则.汽车开发流程的创新.日刊《生产资料销售》[2]汪卫东.国外汽车产品开发系统的特点分析.中国机电工业.No7,2003[3]刘正兴.基于并行协同环境下的长安微车系列车型车身改型开发研究与实践.工程硕士论文,2001.6[4]邵春晖,胡善龙.汽车研发中的现代化项目管理.上海汽车.No8,2006[5]唐齐千.加速新产品开发的有效手段——SE(同时工程).工业工程与管理,No5,2001[6]胡建国,江信亚,周龙古,郑明富.冲压SE在汽车开发中的运用.第十一届中国国际模具技术和设备展览会暨先进模具制造技术研讨会,20062004.No.勇.CAD/CAE技术在模具概念设计中的应用.模具技术,2004.No.5[8]倪晓宇,刘英.协同CAE系统及其实现方法.机械工程学,Vo1.42,No.8,Aug.2006[9]冯刚琼,程振彪.国内外汽车技术研发的现状与趋势.汽车工业研究,No17,2003.4[10]GregoryRoth.AnalysisinAction:TheValueofEarlyAnalysis.WhitePaper,EatonCorporationD.Y.YangD.Y.Yang,D.G.Ahn,C.H.Lee,C.H.Park,T.J.Kim.IntegrationofCAD/CAM/CAE/RPforthedevelopmentofmetalformingprocess.JournalofMaterialsProcessingTechnology125-126(2002)26-34[12]J.X.Gao,B.M.Manson,P.Kyratsis.Implementationofconcurrentengineeringinthesupplierstotheautomotiveindustry.JournalofMaterialsProcessingTechnology107(2000)201-208关键技术实现的依据1、在根据公司具备的丰富成熟的冲压工艺技术知识开发“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”过程中，利用逆向工程技术对测定的不同覆盖件CAE数值模拟时的主要影响因子系数进行修正，并将其用于改进冲压工艺效果，最后将冲压工艺方案收集整理，形成汽车覆盖件冲压工艺方案的事例库。基于生成的事例库，应用图形学的相关原理和模式识别技术就可完成对新产品的类比查询过程，从而生成比较相近的冲压工艺。 2、在覆盖件数模的基础上，按照制定的评审方案，采用快速模面设计技术来完成模面设计，从而快速建立有限元分析模型。在CAE系统中可采用参数化的方法方便直观地修改成形模面的网格，调整后的有限元模型可以直接用于分析，无须重新设置成形过程参数，避免了从几何模型到有限元模型的反复，可大大简化成形性分析过程。3、由于有限元逆算法中每个有限元节点只有2个自由度，模拟速度非常快，而且数据准备量少，因此非常适合在车身设计阶段和模面设计过程中进行快速成形性分析，优化工艺参数和用以设计方案。而有限元增量法的模拟精度很高，可以完成多工步成形模拟，但要求用户需具备多学科知识，操作复杂，不易掌握，求解时间长，软件成本过高。通过有限元逆算法与增量法的优势互补可缩短模拟时间，实现快速数值模拟，有效地配合工艺设计人员的快速工艺评审方案的验证与分析。项目技术实现主要面临的风险及应对措施1、由于现有CAE软件系统功能并不完善，利用快速模面技术设计的模面随意性比较大，所建立的有限元分析模型无法完全满足评审方案的要求，对于一些比较复杂的设计无法达到在CAD系统中所完成模面的精度，这将对后续的分析结果造成一定的误差。本项目拟通过完成2~3个车型典型覆盖件的快速模面设计，达到充分挖掘CAE系统的功能，不断提高模面设计的效率和精度，对于CAE系统无法实现的较为复杂的模面可导出到CAD系统中进一步完善，以达到评审方案的要求，同时收集这些典型覆盖件的快速模面设计模型形成事例库。2、有限元逆算法近几年来通过算法上的改进和对边界条件处理上的完善，模拟精度有了很大提高，在工业中也得到了较为广泛的应用，但仍无法完全满足工程分析的需求，而且在工业中的应用经验不足，仍需进一步修正逆算法数值模拟的主要影响因子，才能保证分析的稳定性和准确性。本项目拟通过完成这2~3个车型典型覆盖件逆算法和增量法模拟结果的比对，同时与最终试模结果进行对照，再利用逆向工程技术对压边力、等效拉延筋等数值模拟主要影响因子进一步修正，完善影响因子系数数据库，从而提高模拟的成熟度和准确性。三、项目技术成熟性项目阶段项目所处阶段研发项目产品销售情况无销售关键技术成熟性分析成熟关键技术经过四年的开发工作和运用，依托公司丰富的冲压技术经验知识和研发队伍的实力，“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”不仅研发成功通过验收，而且到目前为止，已经应用于多个项目的开发，并取得满意的效果，使得CAE数值模拟技术在生产实践中发挥更大的作用。同步工程理论从1986年提出以后，已经在国外的很多汽车和飞机制造领域得到了很广泛的应用；同步工程在美国、德国、日本等一些国家中得到广泛应用，其领域包括汽车、飞机、计算机、机械、电子等行业。例如：美国波音公司波音777飞机采用同步工程法，大量使用CAD/CAM等技术，实现了无纸化生产，试飞一次成功，比传统方法节约时间近50%。已攻克的关键技术基于汽车车身开发同步工程理论，结合“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”制定快速成形性分析方案，初步完成快速成形分析流程的规划工作。利用逆向工程技术对测定的典型覆盖件CAE数值模拟时的主要影响因子系数进行修正，形成了主要影响因子系数数据库。待研究的关键技术1在板料成形CAE系统中根据工艺评审方案的要求完成快速模面设计，即快速建立有限元分析模型，能够基本达到在CAD系统中设计模面的精度，同时建立快速模面设计事例库；2利用现有CAE系统中有限元逆算法模块与工程分析相结合，通过模拟结果和试模情况的比对，进一步对数值模拟的影响因子进行修正，提高模拟的成熟度和应用范围，并形成快速数值模拟知识库；3在“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”基础实现快速成形性分析模块的集成，建立“车身开发同步快速成形性分析系统”。是否经过试用（已试用、尚未试用）、代表性的试用单位及试用时间、代表性的用户意见；本系统的核心部分“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”已通过国家科技部中小型企业创新基金的验收，并已在长城公司、奇瑞公司和天津模具厂进行使用，均获得了客户的好评。且本系统已与长城公司和奇瑞公司达成了合作意向。项目产品是否通过技术检测尚未取得。项目产品是否通过技术鉴定（已鉴定、尚未鉴定）、鉴定单位、鉴定意见、鉴定时间；本系统的核心部分“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”已取得计算机软件著作权登记证书。项目产品是否已取得相关行业许可认证证书尚未取得。项目是否获得其它国家或部门（省部级以上）计划的支持（已获得、尚未获得）、其中已取得：计划的名称、获得支持的时间。本系统的核心部分“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”已取得国家科技部中小型企业创新基金资助，并通过验收。第三章项目产品化一、项目产品特性产品形态:技术贸易（包括转让）技术服务产品用途本项目研发的系统既可作为汽车模具设计与制造领域的工艺设计辅助系统，也可运用于汽车车身开发过程中进行快速的冲压工艺成形性分析，其用途有：1为汽车车身开发过程提供快速工艺成形性分析评审；2提高汽车车身设计的质量，减少开发成本和风险，缩短车身开发周期；3为现有CAE技术在模具设计与生产应用中所遇到的问题提供解决方案；4在完成车身设计之后制定准确的冲压工艺方案。产品性能比较优势相对传统的串行设计流程，本项目系统的实施将使现有的30～37个月的汽车车身开发周期缩短到25个月以内，提高了车身开发质量，保证了车身及覆盖件的可制造性，减少工程变更次数30%以上，从而降低新车型开发的风险和成本，并为后序进行精确的工艺方案设计提供很好的工艺参考方案。本项目所设计完成的快速成形分析集成系统能够实现对车身及覆盖件的快速工艺补充，相对于传统纯粹在CAD系统中完成工艺评审方案的确立，整个工艺设计分析评审周期可由原来的7～10天缩短为5天以内，同时并通过增量法和逆算法的配合使用，数值模拟时间缩短了50％，从而实现对覆盖件的工艺成形性进行快速评审。本项目系统可以很好的容纳现有的板料成形CAE系统，并在“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”基础上对车身及覆盖件进行快速准确的工艺评审方案制定。现阶段本项目经济效益状况：因本项目新增就业人数5人本项目系统累计净利润0万元本项目系统累计销售收入0万元本项目系统累计缴税总额0万元本项目系统累计创汇0万美元（折合）二、项目产品生产方式及条件生产方式：自我加工项目现有的生产、加工条件公司位于天津市南开区华苑海泰火炬科技园区内，有594.7平方米的办公场地，现有UG、CATIA等模面设计软件以及AUTOform、DYNAFORM及PAM-STAMP等分析软件，可用于汽车覆盖件的建模和分析计算；硬件设施方面，有PC微机37台和服务器1三、产品化实施计划项目完成时所处阶段项目产品销售情况执行的标准中试试销行业标准、企业标准时间2007.4时间2007.42007.122008.122009.4任务阶段一阶段三阶段二本项目研发工作的实施分为三个阶段进行，各个阶段的目标和主要工作内容如下：阶段一：在前期研究工作的基础上，通过制定2~3个车型典型覆盖件的初步冲压工艺方案，在CAE环境中应用快速模面设计建立相应的有限元分析模型，提高快速模面设计技术与具体工艺方案相结合应用的准确度，同时利用有限元逆算法与增量法相配合完成以上2~3个车型典型覆盖件的数值模拟分析并进行比对，提高其在实际项目中应用的成熟度与准确性，从而形成一个成熟的快速成形分析流程；阶段二：继续前期工作，将快速成形分析技术与实际工程项目相结合，发现并解决流程中关键CAE技术的不足之处，进一步完善快速成形分析评审流程，从而通过集成“汽车覆盖件冲压工艺设计系统”建立“车身开发同步快速成形性分析系统”，同时完成2~5项车身开发过程中的冲压工艺成形性分析与评审项目；阶段三：将“车身开发同步快速成形性分析系统”继续应用车身开发过程中的冲压工艺成形性评审，形成一个成熟的快速成形性分析评审流程和规范，从而进一步完善该系统功能，同时完成3个车型车身开发的项目。

第四部分项目产品市场与竞争第一章市场概述行业及市场概述关于汽车开发流程的课题与信息技术，从短期和中期看主要集中在以下三个方面，即产品开发周期的进一步缩短、全球化的应对和提高产品的商业竞争力。创新的要点在于结合全球化的技术与市场的知识创新，以及开发项目前后期全过程信息流的连续化。在国外，同步工程在汽车行业中的应用已有一段时间，这在大大降低其研发成本和缩短开发周期的前提下，使其产品具有很强的价格优势。随着中国加入WTO的保护期正式结束，度过了“幼稚工业保护期”的中国汽车真正地站到了国际化的门口。由于汽车车身是汽车产品开发重要组成部分，在汽车工业中占有越来越重要的地位，因此汽车产品自主开发能力很大程度上取决于汽车车身的自主开发。而在国内汽车车身开发过程中，由于传统的车身开发流程预先难以估计板料成形过程中板料的成形性和模具设计的准确性，因此在车身模具的开发过程中设计周期长、试模成功率低、模具反复调整时间长，所以国内各汽车公司都已逐渐意识到车身开发同步工程能缩短开发周期，降低开发成本，提高设计质量，为企业带来利润空间，对本项目系统的需求在不断加大。项目产品的市场需求程度目前，汽车换型周期越来越短，因此各大汽车公司在车身设计阶段对本项目系统的需求在不断加大。对于本项目系统的另一个服务对象模具公司来说，需求也在不断增加。下面对2000-2003年我国模具市场做一下供需分析。如下表所示：我国模具产业市场供需分析单位：亿人民币年份产值A出口B进口C总需求D＝A-B+C出口比例F＝B/A进口依存度G＝C/D国内自给率1-G200027014813375％24％76％200131616923925％23％77％2002360211064456％24％76％2003450281145366％21％79％由表可见，我国近年来模具市场发展较快，整体需求和供给情况同步增长，进口依存度和出口水平基本保持稳定。相对国内产出水平能够适应国内需求增长。根据有关部门资料，我国轿车冲压件模具的80%左右需要进口，进口比例近年来有一定的下降趋势。这基本和我国目前有实力汽车模具企业水平吻合。目前国内估算冲压件模具产值水平在20亿元左右。据此估算，我国冲压件模具市场份额在100亿元左右。近几年我国每年新车型开发大约为30种左右，这为本项目系统提供了广阔的市场空间，同时每种新车型开发需要的配套冲压件模具产值在2-4亿元之间。据此测算我国冲压件模具市场大约也是100亿元左右。对于汽车模具市场增长预测，我国尚缺乏权威的汽车模具市场增长预测资料。一般认为，我国汽车模具产业近年内增长会快于整体模具产业，我国模具产业增长率一直在15％左右，专家预测其未来增长率也将维持在15％以上。据此测算，未来数年内我国汽车模具产业成长率将超过15%。未来汽车模具产业会成为我国模具产业总体增长的强有力动力，同时更是我国模具产业提升产业级次的强大动力。在我国汽车产业竞争越来越激烈、新车型开发和升级换代不断加快的背景下，随着我国汽车模具技术水平、产品质量等逐渐成熟，发达国家汽车模具产业逐渐向我国转移，国内汽车模具产业迎来了其历史上最好的发展机遇同时也面临了巨大的挑战。因此急需能够缩短汽车模具开发周期的技术，毫无疑问，本系统的开发